(15 pontos) Indique a expressão de constate de equilíbrio da reação química investigada e determine o seu valor, considerando que o íon cromato tem 3 mol e o dicromato tem
de solução. As demais especícies da reação tem as quantidade necessárias para reagir completamente com esses íons.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para indicar a expressão da constante de equilíbrio (
) da reação química envolvida e calcular seu valor. A gente sabe que temos 3 mols de íon cromato (
) e 1,5 mols de dicromato (
) em 2 litros de solução. Para resolver, vamos precisar entender a reação de equilíbrio entre cromato e dicromato e usar as concentrações fornecidas para achar o
.
Passo 2
Primeiro, precisamos escrever a equação balanceada da reação de equilíbrio entre cromato e dicromato. A reação típica é:
Aqui, 2 íons cromato reagem com 2 íons hidrogênio para formar 1 íon dicromato e 1 molécula de água.
Passo 3
Agora, vamos lembrar como expressar a constante de equilíbrio (
). Para uma reação geral:
A constante de equilíbrio é dada por:
Aplicando isso à nossa reação:
Passo 4
Observando a expressão, percebemos que a concentração de água (
) geralmente é considerada constante em soluções aquosas, então ela pode ser incorporada na constante
. Assim, simplificamos a expressão para:
No entanto, o enunciado menciona que as demais espécies estão em quantidade suficiente para reagir completamente, o que sugere que a concentração de
está constante ou em excesso. Portanto, podemos simplificar a expressão de
apenas em termos de cromato e dicromato:
Passo 5
Agora, vamos calcular as concentrações das espécies. Temos:
-
3 mols de
em 2 litros: -
1,5 mols de
em 2 litros:
Passo 6
Substituindo essas concentrações na expressão de
:
Resposta
A expressão da constante de equilíbrio é:
Calculando o valor de
:
Exercícios relacionados
(15 pontos) Um técnico do laboratório pesou
de
para preparar 100 mL de solução. Qual a concentração molar dessa solução?
A partir do composto benzeno, esquematize a reação global, com os devidos reagentes e indicando o tipo de reação existente, para obter os compostos abaixo: Ácido metacloro-benzenossulfônico
Determine o volume que deve ter o reator tubular para alcançar
de conversão.
Calcule o comprimento que deverá ter o reator para que se alcance
de conversão do reagente A.